USB 2.0与OTG规范详解及开发实践

"USB 2.0与OTG规范及开发指南" USB 2.0是通用串行总线（Universal Serial Bus）的一个版本，于2000年发布，显著提高了数据传输速率，最高可达480Mbps，比USB 1.1快了约40倍。它旨在提供一种标准化、方便、高效且经济的数据和电源连接方式，用于个人电脑和其他电子设备。 OTG（On-The-Go）是USB规范的一个扩展，主要针对没有传统主机的设备，如移动电话、数码相机等。OTG允许这些设备之间直接进行通信，无需依赖传统的主机设备。OTG规范定义了特殊功能，如设备间的角色切换，使得一个设备可以作为主机控制数据交换，而另一个设备则作为设备接收数据。 在USB 2.0规范中，总线被设计成能够支持多种设备类型，包括全速（12Mbps）、高速（480Mbps）和低速（1.5Mbps）设备。物理接口部分，USB 2.0规定了A型、B型和微型B型等多种插头和插座，以及相应的电气和机械特性，以确保兼容性和稳定性。电源管理是USB的一个重要特点，主机为设备提供电源，并可以管理电源分配以节省能源。 USB架构包括主机、设备、集线器和端点等组件。设备通过端点与主机交互，每个端点可以有不同类型的传输方式，如控制传输、批量传输、中断传输和同步传输。控制传输用于设备配置和状态查询，批量传输用于大量数据传输，中断传输用于定时更新数据（如鼠标和键盘），同步传输则用于实时数据流，如音频和视频。 OTG规范在USB 2.0的基础上添加了新的功能，如HNP（Host Negotiation Protocol）和SRP（Session Request Protocol）。HNP允许设备之间动态切换主机和设备角色，而SRP则用于设备间快速启动和恢复连接。OTG设备具有专用的OTG引脚，用于检测连接和角色切换。 USB数据流模型描述了数据如何在USB系统中传输。总线拓扑分为物理和逻辑两个层次，物理拓扑涉及实际的线缆和连接器，逻辑拓扑则是从软件角度描述设备和主机之间的关系。通信流通过端点和通道进行，不同的传输类型有不同的特性和限制，如数据格式、方向、大小限制和总线访问规则。 理解USB 2.0和OTG规范对于开发者至关重要，因为它们定义了设备如何识别、连接、通信和管理电源。开发者需要熟知这些规范，以便设计出符合标准的产品，确保与其他USB设备的兼容性，并优化数据传输效率。